如何用狀態(tài)機簡化代碼中復(fù)雜的 if else 邏輯

不知道你有沒有遇到代碼邏輯特別復(fù)雜的情況，需要很多的 if else 來判斷，每種情況有自己的邏輯。這樣的 if else 特別多以后，閱讀代碼和繼續(xù)迭代都變得很困難。如果你遇到這種代碼，會怎么優(yōu)化呢？

本文就提供一種思路，通過狀態(tài)機來簡化復(fù)雜的 if else 代碼邏輯。

讀完本文，你會了解到：

• 什么是狀態(tài)機
• 什么是狀態(tài)自動機
• typescript 源碼是怎么利用狀態(tài)機使流程更清晰的
• 詞法分析中的狀態(tài)機
• 業(yè)務(wù)代碼中如何使用狀態(tài)機

什么是狀態(tài)機

當處理的情況特別多，我們把每種情況的處理邏輯封裝成一個狀態(tài)，然后不同情況之間的轉(zhuǎn)換變成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。這種代碼組織形式就是狀態(tài)機。

當每個狀態(tài)知道輸入某一段內(nèi)容時轉(zhuǎn)到哪一個狀態(tài)，在一個循環(huán)內(nèi)自動進行狀態(tài)的流轉(zhuǎn)和不同狀態(tài)的處理，這種叫做狀態(tài)自動機（automation），如果一個狀態(tài)在一種輸入下只有一個后續(xù)狀態(tài)，這種就叫做確定性有限狀態(tài)自動機（DFA）。

狀態(tài)之間的流轉(zhuǎn)可以通過狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖來表示。

typescript 源碼中的狀態(tài)機

typescript compiler 就是通過狀態(tài)機來組織整個編譯流程的：

首先 tsc 劃分了很多狀態(tài)，每種狀態(tài)處理一種邏輯。比如：

• CreateProgram 把源碼 parse 成 ast
• SyntaxDiagnostics 處理語法錯誤
• SemanticDiagnostics 處理語義錯誤
• Emit 生成目標代碼

typescript 就通過這種狀態(tài)的修改來完成不同處理邏輯的流轉(zhuǎn)，如果處理到結(jié)束狀態(tài)就代表流程結(jié)束。

這樣使得整體流程可以很輕易的擴展和修改，比如想擴展一個階段，只要增加一個狀態(tài)，想修改某種狀態(tài)的處理邏輯，只需要修改下狀態(tài)機的該狀態(tài)的轉(zhuǎn)向。而不是大量的 if else 混雜在一起，難以擴展和修改。

可以看到，狀態(tài)機使得 typescript 的編譯步驟可以靈活的擴展和修改。

詞法分析中的狀態(tài)機

其實狀態(tài)機最常用的地方是用于詞法分析，因為每個 token 都是一種處理情況，自然會有很多 if else。

像下面這樣用 if else 來做分詞自然也可以，這是 wenyan 的詞法分析邏輯，但是代碼很難維護。

更好的做法是使用狀態(tài)機（DFA）來做分詞，把每一種 token 的處理封裝成一個狀態(tài)。通過邊界條件的判斷來做狀態(tài)流轉(zhuǎn)，比如某個 wxml parser 分了這些狀態(tài)：

每種狀態(tài)處理一種情況的 token 的識別：

通過狀態(tài)的變化驅(qū)動處理邏輯的流轉(zhuǎn)：

這樣不斷的進行各狀態(tài)之間的流轉(zhuǎn)，當處理到字符串的末尾的時候，就完成了所有的分詞。

業(yè)務(wù)代碼中的狀態(tài)機

業(yè)務(wù)代碼中當遇到各種 if else 的判斷的時候同樣可以用狀態(tài)機來優(yōu)化。把每種情況封裝成一個狀態(tài)，通過某一種條件觸發(fā)狀態(tài)的流轉(zhuǎn)，然后在狀態(tài)機里面選擇不同的狀態(tài)處理邏輯進行處理。

不管是游戲中不同狀態(tài)做不同的處理邏輯，還是在 ui 項目中不同狀態(tài)做不同的渲染，當代碼邏輯復(fù)雜時，難免會有很多 if else，這時候都可以用狀態(tài)機的思路來做優(yōu)化。

這樣，當后續(xù)擴展處理邏輯、修改不同條件下的處理邏輯都變得簡單和清晰很多。

總結(jié)

我們首先明確了狀態(tài)機的概念：通過不同狀態(tài)封裝不同情況的處理邏輯，通過狀態(tài)的修改來完成處理邏輯之間的流轉(zhuǎn)。

如果每種狀態(tài)都知道下一個狀態(tài)是什么，在一個循環(huán)內(nèi)自動完成狀態(tài)流轉(zhuǎn)的狀態(tài)機，就是狀態(tài)自動機，當狀態(tài)為有限個時，就是有限狀態(tài)自動機（DFA）。

typescript compiler 就是通過狀態(tài)自動機來進行處理，封裝了很多個狀態(tài)，每個狀態(tài)知道下一個狀態(tài)是什么，直到處理到終止狀態(tài)，就結(jié)束編譯。

詞法分析中一般會使用有限狀態(tài)自動機（DFA）來處理，不同 token 用不同的狀態(tài)來處理，通過輸入字符的不同來做狀態(tài)的流轉(zhuǎn)，處理完字符串就完成了分詞。

業(yè)務(wù)代碼中也經(jīng)常會有不同情況做不同的處理，這些情況在一定的條件時會做轉(zhuǎn)換的場景，比如類似開始、暫停、結(jié)束、重新開始這種。這種代碼就很適合用狀態(tài)機來優(yōu)化，不然會有很多的 if else。

總之，當邏輯可以劃分為不同的情況，各種情況之間會相互轉(zhuǎn)換的時候就可以用狀態(tài)機來優(yōu)化，能夠免去大量的 if else，并且代碼的可讀性、可擴展性、可維護性都會有一個很大的提升。

希望這篇文章能夠讓你知道狀態(tài)機是什么，什么時候可以用狀態(tài)機，狀態(tài)機可以帶來哪些提升，真正在代碼中用起來。

?? 看完兩件事

如果你覺得這篇內(nèi)容對你挺有益，我想邀請你幫我兩個小忙：

1. 點個「在看」，讓更多的人也能看到這篇內(nèi)容

2. 關(guān)注公眾號「全棧大佬的修煉之路」，每周學習一個新技術(shù)。